Biodegradowalna folia BOPP

Problem zanieczyszczenia plastikiem

Każdego roku na świecie produkuje się około 350 milionów ton odpadów plastikowych. Z tego około 22% całkowicie wymyka się systemom gospodarki odpadami - trafiając na niekontrolowane wysypiska, spalane na otwartym ogniu lub przeciekając do środowisk lądowych i wodnych. Światowe Forum Ekonomiczne szacuje, że 32% opakowań jednorazowego użytku ucieka z systemów zbiórki.

Poliolefiny - polietylen (PE) i polipropylen (PP) - odpowiadają za ponad połowę całego zanieczyszczenia plastikiem. Te materiały dominują w opakowaniach, ponieważ są tanie, wszechstronne i dobrze się sprawdzają. Ale kiedy wydostaną się do środowiska, utrzymują się przez wieki, stopniowo fragmentując do mikroplastików, które zanieczyszczają glebę, wodę i łańcuchy pokarmowe.

Standardowy recykling nie rozwiązuje tego problemu. Nawet kraje z zaawansowanymi systemami gospodarki odpadami wypuszczają plastik do środowiska. Europa, w tym Polska, rocznie wypuszcza tysiące ton plastiku do oceanów, mimo posiadania zaawansowanej infrastruktury zbiórki.

Co oferuje biodegradowalny BOPP

Biodegradowalny BOPP rozwiązuje problem “zbłąkanego plastiku” - opakowań, które wymykają się zbiórce i trafiają do środowiska naturalnego. Wykorzystuje technologię biotransformacji opracowaną przez Polymateria, brytyjską firmę założoną w Imperial College London. Technologia jest włączana jako dodatek masterbatch podczas wytłaczania folii.

Folia działa identycznie jak standardowy BOPP przez cały okres użytkowania. Taka sama przejrzystość, taka sama sztywność, takie same właściwości barierowe, taka sama przetwarzalność maszynowa na urządzeniach pakujących. Różnica ma znaczenie tylko wtedy, gdy opakowanie wydostanie się do środowiska - gdzie w pełni biodegraduje zamiast utrzymywać się przez wieki.

Krytycznie ważne - folia pozostaje w pełni nadająca się do recyklingu. Jeśli trafi do strumienia recyklingu, jest normalnie poddawana recyklingowi. Biotransformacja jest zabezpieczeniem dla opakowań, które nie trafiają do recyklingu, a nie zamiennikiem recyklingu.

Jak działa biotransformacja

Technologia działa w trzech odrębnych fazach:

Faza 1: Uśpiony okres użytkowania

Podczas normalnego użytkowania dodatki masterbatch pozostają całkowicie uśpione. Opakowanie funkcjonuje dokładnie jak standardowy BOPP - taki sam okres przydatności, taka sama ochrona produktu, taki sam wygląd. Okres uśpienia jest ustawiany podczas produkcji, zwykle 6-24 miesięcy w zależności od zastosowania.

Ten okres uśpienia jest kluczowy. Zapewnia, że opakowanie działa prawidłowo przez cały zamierzony okres użytkowania, daje recyklingowi wszelkie szanse na zadziałanie i aktywuje się tylko wtedy, gdy materiał wydostanie się do niezarządzanego środowiska.

Faza 2: Transformacja chemiczna

Po zakończeniu okresu uśpienia i narażeniu materiału na warunki środowiskowe (światło UV, ciepło, wilgoć, tlen), katalizatory w masterbatchu aktywują się. Te katalizatory atakują zarówno krystaliczne, jak i amorficzne regiony struktury polimeru.

Kluczowym mechanizmem jest rozszczepianie wiązań węgiel-węgiel - rozbijanie długich łańcuchów polimerowych na znacznie krótsze segmenty. Rezultatem jest transformacja w substancję woskopodobną o specyficznych cechach:

• Indeks karbonylowy większy niż 1 (wskazujący na utlenianie)
• Utrata ponad 90% masy cząsteczkowej
• Masa cząsteczkowa liczbowa poniżej 5000 daltonów
• Łańcuchy o ultra-niskiej masie cząsteczkowej, które mikroorganizmy mogą wchłonąć

Ten wosk nie jest już plastikiem. Jest to materiał biodostępny, który naturalnie występujące organizmy mogą trawić.

Faza 3: Biodegradacja

Zastrzeżone “syntetyczne prebiotyki” w formule przyciągają naturalne czynniki rozkładu - bakterie, grzyby i inne mikroorganizmy występujące w środowiskach glebowych na całym świecie. Te organizmy kolonizują wosk i zużywają go poprzez mineralizację.

Produktami końcowymi są dwutlenek węgla, woda i biomasa - takie same produkty jak rozkład naturalnej materii organicznej. Nie pozostają żadne mikroplastiki. Żadnych szkodliwych pozostałości. Materiał w pełni wrócił do natury.

Niezależne testy laboratoryjne (przeprowadzone zgodnie ze standardami ISO 17556 i ASTM D5988) wykazują pełną biodegradację w 176-336 dni w naturalnych warunkach lądowych. Najszybszy zweryfikowany wynik - 176 dni dla folii BOPP - został osiągnięty we współpracy z Toppan Specialty Films i zweryfikowany przez laboratorium AIMPLAS w Hiszpanii.

PAS 9017: Standard certyfikacji

PAS 9017:2020 to brytyjski standard opublikowany przez BSI Group, opracowany we współpracy z WRAP, DEFRA i Departamentem Biznesu, Energii i Strategii Przemysłowej. Jest to pierwszy standard specjalnie zaprojektowany do certyfikacji biodegradacji poliolefin w otwartych środowiskach lądowych.

Standard wymaga trzech etapów testów:

Etap 1: Wietrzenie i transformacja chemiczna

Materiały testowe przechodzą przyspieszone wietrzenie (ekspozycja na UV zgodnie z ASTM D4329/ISO 4892-3 lub łuk ksenonowy zgodnie z ASTM D2565/ISO 4892-2). Analiza chemiczna musi wykazać transformację w wosk spełniający określone kryteria - indeks karbonylowy, redukcja masy cząsteczkowej i specyfikacje długości łańcucha.

Etap 2: Ocena ekotoksyczności

Powstały wosk nie może wykazywać szkodliwego wpływu przy testach na organizmach wskaźnikowych. Wymagane testy obejmują:

• OECD 207 i 222: Ostre i przewlekłe działanie na dżdżownice
• OECD 208: Działanie na rośliny
• OECD 202 i 211: Ostra i przewlekła toksyczność dla wód słodkich (Daphnia)

Zapewnia to, że produkty rozkładu są rzeczywiście bezpieczne dla ekosystemów, a nie tylko rozłożone.

Etap 3: Biodegradacja glebowa

Materiał musi osiągnąć ponad 90% mineralizacji w mezofilnych warunkach glebowych, testowanych zgodnie z ASTM D5988 lub ISO 17556. Jest to międzynarodowo akceptowany próg dla twierdzeń o biodegradacji.

Technologia Polymateria była pierwszą, która uzyskała certyfikat PAS 9017.

Czym to NIE JEST: Różnica od materiałów oksy-degradowalnych

Ważne jest zrozumienie, czym biodegradowalny BOPP nie jest. UE zakazała plastików oksy-degradowalnych w lipcu 2021 roku w ramach dyrektywy o produktach jednorazowego użytku z tworzyw sztucznych i z dobrego powodu.

Plastiki oksy-degradowalne używają dodatków prooksydacyjnych, które powodują fragmentację plastiku pod wpływem ciepła, światła lub tlenu. Ale fragmentacja to nie biodegradacja. Te plastiki rozpadają się na coraz mniejsze kawałki - ostatecznie mikroplastiki - które utrzymują się w środowisku przez czas nieokreślony. Badania naukowe wykazały, że biodegradacja plastików oksy-degradowalnych jest “niska do nieistniejącej” w otwartych środowiskach, na wysypiskach i w oceanach.

Biotransformacja jest zasadniczo odmienna:

Definicja UE plastików oksy-degradowalnych konkretnie opisuje “fragmentację do mikroplastików lub rozkład chemiczny”. Biotransformacja skutkuje biologicznym rozkładem do CO2, wody i biomasy - zasadniczo odmienny wynik, który nie podlega zakazowi UE.

Recyklowalność

Powszechną obawą dotyczącą materiałów biodegradowalnych jest ich wpływ na strumienie recyklingu. PLA i inne bioplastiki mogą zanieczyszczać konwencjonalny recykling, jeśli zostaną zmieszane.

Biodegradowalny BOPP nie ma tego problemu. Testy zgodnie z protokołami recyklowalności nie wykazują negatywnego wpływu na recykling po zmieszaniu ze standardowymi strumieniami recyklingu PP - właściwości mechaniczne i optyczne produktów recyklingowych pozostają niezmienione przy stężeniach do 50%.

Technologia jest zaprojektowana tak, aby wspierać hierarchię odpadów: redukuj, ponownie używaj, poddawaj recyklingowi. Biodegradacja jest zabezpieczeniem dla części opakowań, które wymykają się tej hierarchii, a nie jej zamiennikiem.

Zastosowania

Biodegradowalny BOPP ma największy sens dla opakowań o wysokim wskaźniku ucieczki - produktów, które prawdopodobnie staną się śmieciami lub wymkną się systemom zbiórki:

• Opakowania cukiernicze - małe, lekkie, często wyrzucane poza domem
• Opakowania przekąsek - spożywane w drodze, wysoki wskaźnik zaśmiecania
• Opakowania świeżych produktów - często usuwane i wyrzucane na polach
• Torebki piekarnicze - często wymykają się recyklingowi domowemu
• Rękawy na kwiaty - wyrzucane z odpadami organicznymi
• Folie rolnicze - używane na polach, gdzie zbiórka jest niepraktyczna

Jest to również istotne dla marek z silnymi zobowiązaniami zrównoważonego rozwoju, które chcą opakowań demonstrujących wiarygodną historię końca życia popartą certyfikacją strony trzeciej, a nie niejasnymi twierdzeniami.

Ograniczenia i uczciwe zastrzeżenia

Nie biodegraduje na wysypisku. Wysypiska są projektowane jako stabilne, beztlenowe środowiska, gdzie nic się nie rozkłada. Ta technologia jest specjalnie dla zbłąkanego plastiku w otwartych środowiskach lądowych, a nie zarządzanych odpadów.

Nie biodegraduje w oceanie. PAS 9017 obejmuje tylko środowiska lądowe. Chociaż większość plastiku oceanicznego pochodzi z lądu (przenoszona przez rzeki z niezarządzanych odpadów), testy i certyfikacja konkretnie obejmują biodegradację glebową.

Stanowisko RecyClass. RecyClass, europejski organ certyfikacji recyklowalności, stwierdził, że plastiki degradowalne są “wyraźnie wyłączone z zakresu” ich protokołów recyklowalności, ponieważ są zaprojektowane dla konwencjonalnych strumieni recyklingu. Testy przeprowadzono przez Impact Solutions zgodnie z metodologią RecyClass, ale sam RecyClass nie zatwierdził wyników. To trwający obszar dyskusji branżowej.

Premia kosztowa. Oczekuj około 30% wyższego kosztu w porównaniu ze standardowym BOPP, plus około 2% dodatkowej wagi ładunku. Dla wielu zastosowań jest to uzasadnione korzyściami zrównoważonego rozwoju; dla innych może nie być.

Nie jest panaceum. Biodegradowalne opakowania nie rozwiązują nadmiernej konsumpcji, nie czynią zaśmiecania akceptowalnym i nie zastępują potrzeby lepszej infrastruktury gospodarki odpadami. Jest to pragmatyczne rozwiązanie dla rzeczywistości, że niektóre opakowania zawsze wymkną się zbiórce.

Uzasadnienie biznesowe

Dla marek oceniających biodegradowalny BOPP propozycja wartości to:

Prawdziwe referencje zrównoważonego rozwoju. PAS 9017 to rygorystyczny, niezależny standard opracowany we współpracy z rządem. Zapewnia obronne twierdzenia przeciwko oskarżeniom o greenwashing.

Brak kompromisów w wydajności. W przeciwieństwie do niektórych eko-alternatyw wymagających modyfikacji sprzętu lub akceptujących zmniejszone właściwości barierowe, biodegradowalny BOPP działa identycznie jak konwencjonalna folia.

Prostota łańcucha dostaw. Bezpośrednia zamiana bez zmian w istniejącym przetwarzaniu, drukowaniu lub sprzęcie pakującym.

Ograniczenie ryzyka. W miarę rozszerzania się systemów rozszerzonej odpowiedzialności producenta i wzrostu podatków od plastiku, posiadanie certyfikowanej opcji biodegradowalnej w portfolio zapewnia elastyczność.

Oczekiwania konsumentów. Publiczna troska o zanieczyszczenie plastikiem nadal rośnie. Opakowania, które wyraźnie rozwiązują problemy końca życia, mają wartość marketingową.

Porównanie techniczne

Współpraca z Protos

Przetwarzamy biodegradowalny BOPP na te same formaty produktów co nasz standardowy asortyment - torebki, doypacki, bobiny i arkusze. Materiał powinien działać na istniejącym sprzęcie pakującym bez wymaganych modyfikacji - takie same temperatury zgrzewania, takie same prędkości linii.

Jeśli rozważasz opcje biodegradowalne, chętnie dostarczymy ilości próbne, abyś mógł przetestować je na swoich liniach przed zobowiązaniem się do pełnego zamówienia. W przypadku stałych wymagań nasza usługa magazynowania pozwala zabezpieczyć ceny i dostępność przy jednoczesnym zamawianiu mniejszych ilości według potrzeb.